[发明专利]基于大数据融合的化工园区虚拟仿真应急推演系统

权利要求书

1.一种基于大数据融合的化工园区虚拟仿真应急推演系统，其特征在于，包括：突发事故致灾因素指标构建模块，数据融合模块及虚拟仿真应急推演模块；其中，

突发事故致灾因素指标构建模块，用于构建化工园区突发事故致灾的多种因素指标，分析化工园区存在的事故致灾因素；

数据融合模块，用于构建化工园区突发事故致灾因素指标数据库及数据融合模型；

虚拟仿真应急推演模块，包括：三维模型搭建模块，场景设备控制模块，数据采集模块，突发事故监测模块及三维场景应急推演模块；其中，

三维模型搭建模块，用于对全区域范围内的各场景及化工园区的周边区域环境进行三维仿真建模；

场景设备控制模块，用于控制各传感器或摄像头对行走至各区域内的人物角色行进行查看；

数据采集模块，实时采集化工园区各类传感器数据，并将传感器数据上传至服务器进行存储，用于后续数据融合建模；

突发事故监测模块，用于分别建立特征信息融合匹配模型，特征级信息融合模型及决策级信息融合模型；

三维场景应急推演模块，用于在三维场景中进行事故的模拟演练；

所述构建化工园区突发事故致灾因素指标数据库具体为：在现有园区企业生产环节采集的监控数据的基础上，将不同部门采集的以围绕事故应急为中心的管理文本类型的数据、传感器数据，检测图像数据进行分析与处理，并利用分布式计算数据存储HDFS存储源数据，MapReduce处理数据，HBase存储处理后的数据，实现基础数据的融合。

2.根据权利要求1所述的基于大数据融合的化工园区虚拟仿真应急推演系统，其特征在于，所述因素指标包括：突发事故孕灾环境指标、突发事故致灾因子指标、突发事故承灾体指标、突发事故灾情指标及突发事故灾害系统因素集。

3.根据权利要求1所述的基于大数据融合的化工园区虚拟仿真应急推演系统，其特征在于，所述构建数据融合模型具体为：

1)将经过结构化数据处理的q个灾害因素中作为q个站点，每个站点均划分k个簇，从中任选一个站点M_s作为主站点，其余站点均为从站点；

2)主站点M_s对应的中心点分别为{c_i1,c_i2,…,c_ik}，按下式计算主站点全局聚簇中心点c_ik：

其中，n_ij是簇W_ij的总数，1≤i≤q；

3)计算q-1个从站聚簇中心与所有全局聚簇中心c_ik的距离；

4)计算q-1个从站所有站点局部聚簇信息，并传递给主站；

5)主站点计算q-1个全局聚簇中心。

4.根据权利要求1所述的基于大数据融合的化工园区虚拟仿真应急推演系统，其特征在于，所述特征信息融合匹配模型的建立过程如下：

坐标匹配：在无杂波条件下，监测对象为单个参数时，选用直角坐标系进行匹配，当监测对象为多参数的情况下，传感器隶属多个平台时，选择混合坐标系进行匹配；

时间匹配：选取最小二乘法规则匹配法，将多个传感器数据统一到扫描周期较长的一个传感器数据上，消除时间偏差带来的多传感器数据融合的影响，实现将所有的监测量数据转换到同一基准时标下的目的。

5.根据权利要求1所述的基于大数据融合的化工园区虚拟仿真应急推演系统，其特征在于，所述特征级信息融合模型的建立过程如下：

1)确定数据变量集和变量域；

2)构建Bayes Network结构图，各个节点代表着实际问题中的变量，而各个节点间的弧代表变量之间的因果关系，两节点间没有弧代表的是条件独立；

3)进行Bayes Network推理，使传感器信息依据概率原则进行特征级融合。